Die Shanghai Jiao Tong University hat erhebliche Fortschritte auf dem Gebiet der Hochleistungs-Diamant-Schleifkörner erzielt

"Das Team von Professor Shen Bin vom Institute of Manufacturing Technology and Equipment Automation an der School of Mechanical und Power Engineering, Shanghai Jiao Tong University, hat im Bereich leistungsstarker Schleifmittel erhebliche Fortschritte erzielt. Sie haben zum ersten Mal einen Durchbruch in den körperlichen Leistungsgrenzen traditioneller Schleifmittel erzielt. "

 

Das Team von Professor Shen Bin vom Institute of Manufacturing Technology and Equipment Automation an der School of Mechanical and Power Engineering, Shanghai Jiao Tong University, hat im Bereich leistungsstarker Schleifmittel erhebliche Fortschritte erzielt. Sie haben im Internationalen Journal of Machine Molours and Manufacturing, einem mechanischen Manufacturing Journal, ein Forschungspapier mit dem Titel "Kovalentes Bewaffnung von Graphen auf Diamant -Schleifeln mit beispielloser Verschleißfestigkeit und Abriebleistung" veröffentlicht. Durch die Verwendung von Graphen, um Diamant -Schleifmittel kovalent zu verbinden, haben sie zum ersten Mal einen Durchbruch in den körperlichen Leistungsgrenzen herkömmlicher Schleifmittel erzielt. Diese Studie hat die Verschleißfestigkeit und die Polierleistung herkömmlicher Schleifmittel verbessert und eine neue technische Lösung für die Modifikation der Oberflächenmodifizierung von Mikro/Nano-Partikeln in der Situ-Basis von Flüssigmetallkatalyse bildet. Der erste Autor des Papiers ist Postdoktorandenforscher Lin Qiang, der entsprechende Autor ist Professor Shen Bin und die Shanghai Jiao Tong University ist die einzige entsprechende Einheit.

Die neue Generation von Halbleitermaterialien wie Diamant und Siliziumcarbid verfügt über umfassende Anwendungsaussichten auf dem Gebiet der Hochleistungsgeräte. Diese Materialien haben jedoch eine ultrahohe Härte und Verschleißfestigkeit, wodurch das Polieren von Oberflächen schwierig ist. Traditionelle Diamant-Schleifpartikel haben eine begrenzte Verschleißfestigkeit und die Qualität der schlechten Materialentfernung, wodurch es schwierig ist, die hohen Effizienz- und Präzisionspolierbedürfnisse von überliegenden Materialoberflächen zu erfüllen, was die Entwicklung der Hochleistungsoberflächenherstellung für die neue Generation von Halbleitern einschränkt. Angesichts der ultrahohen intrinsischen Festigkeit und der Verschleißwiderstand in der Ebene von Graphen wird erwartet, dass die Kombination von Graphen mit Diamant-Schleifpartikeln weitere Durchbrüche bei der Schleifleistung erzielt.

 

Basierend auf diesem theoretischen Konzept verwandelte das Forschungsteam flüssige Gallium in Mikrotröpfchen und schnell beschichtete Diamantpartikel in situ, wobei ein Gallium-Diamant-Zell-Suspensionsinfiltrationsnetzwerk konstruiert wurde, wodurch das Wachstum von In-situ-Graphen und die Batch-Präparation auf der Oberfläche von Diamond Partikel erreicht wurde . Das nach dieser Methode hergestellte Graphen ist durch eine kovalente Bindungsgrenzfläche mit dem Diamant-Schleifkörper verbunden, wodurch eine Schicht von Graphen-Rüstungen mit ultrahohe Schnittstellenbindungsstärke und Verschleißfestigkeit auf der Oberfläche des Diamant-Schleifmittels bildet, wodurch das Engpassproblem durchbricht von Graphen, das anfällig für Ablösung und Ausfall in mechanischen Anwendungen ist und die Verbesserung der Diamantverschleißfestigkeit begrenzt. Darüber hinaus kann diese "zelluläre" Suspensionsinfiltrationsstrategie die Herstellung von Kilogramm -Graphen "gepanzerten" Diamantabrasivpartikeln erreichen, was den effektiven Ertrag durch 3-5 Größenordnungen im Vergleich zu herkömmlichen Vorbereitungsmethoden erhöht, wobei die Prospektionen der breiten industriellen Anwendungen nachgewiesen werden .

In praktischen Anwendungen, im Vergleich zu Diamant -Schleifpartikeln mit den derzeit stärksten verfügbaren physikalischen Eigenschaften, weisen Diamant -Schleifpartikel "gepanzert" mit Graphen einen höheren Verschleißfestigkeit, Poliereneffizienz und Polierqualität im Polierprozess von Superhard -Halbleitermaterialien auf (Diamant, Siliziumkarbid, usw.). Ihre atomare Materialsabzugsrate beträgt das Fünffache der traditionellen Diamant -Schleifpartikel und übertrifft die Leistung anderer vorhandener Schleifpartikel erheblich. Diese Leistung durchbricht die Leistungsgrenze traditioneller Schleifkörner und bietet eine innovative technische Lösung, um ein effizientes und nicht zerstörungsvolles Polieren von Halbleitern der Superharten zu erreichen. Darüber hinaus verfügt dieses multifunktionale Partikelmaterial über umfassende Anwendungsaussichten in elektrokatalytischen Hochleistungselektroden, funktionellen Additiven für Energiespeichersysteme und die Herstellung von leistungsstarken Massenmaterialien mit hervorragender Leitfähigkeit und thermischer Leitfähigkeit durch Sintering oder additive Fertigungstechniken, die aufgrund seiner Techniken große spezifische Oberfläche und ausgezeichnete Grenzflächenfestigkeit.

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